未来的互联网空间（熟悉又陌生的互联网）

互联网（Internet）也叫因特网，是由世界各国、各地区的成千上万台计算机网互联起来而形成的一种全球性网络。Internet可以连接各种各样的计算机系统和网络，不管处于什么地方，具有何种规模，只要遵守共同的网络通信协议TCP/IP，都可以加入到Internet大家庭中。它向接入Internet的用户提供各种信息和服务，成为推动社会信息化的主要工具。

1．Internet的形成和发展

Internet起源于美国的ARPAnet（阿帕网），首批联网的计算机主机只有4台。其后，ARPAnet不断发展和完善，特别是开发研制了互联网通信协议TCP/IP，实现了与多种的其他网络及主机互联，形成了网际网，即由网络构成的网络——Internetwork，简称Internet。

1986年，美国国家科学基金会（NFS）投资建成了NFSnet，并取代了APRAnet成为Internet的骨干网。

1991年，美国企业组成了“商用Internet协会”。商业的介入，进一步发挥了Internet在通信、资料检索、客户服务等方面的巨大潜力，也给Internet带来了新的飞跃。

自1983年Internet建成后，与它联网的计算机和网络迅速猛增。到1996年5月，Internet覆盖全球160个国家和地区，连接着6万多个网络，600万台以上的主机，拥有大约6000万用户。

我国于1994年5月正式接通Internet，之后，Internet在中国的发展也异常迅速。目前全国已有4个大的骨干网，它们是中国邮电部的Chinanet（中国公用计算机互联网）、电子部的CGBnet（中国金桥互联网）、国家教育部的CERnet（中国教育和科研计算机互联网）和中国科学院的CASnet（中国科学技术计算机互联网）。

由于越来越多的计算机的加入，Internet上的资源变得越来越丰富。现在Internet已超出一般计算机网络的概念，不仅是传输信息的媒体，而且是一个全球规模的信息服务系统。它是人类有史以来第一个真正的世界性的图书馆，又是一个全球范围的论坛。通过互联网，用户可以实现全球范围内的WWW信息查询、电子邮件收发、文件传输、网络娱乐、语音与图像通信服务等功能。目前，互联网已经成为覆盖全球的信息基础设施之一。

2．Internet技术简介

从技术实现的角度看，Internet是一个网络的集合，它是由许许多多网络（包括局域网、城域网和广域网）互联而构成的。下面介绍Internet的有关技术。

（1）路由技术

对于采用不同技术的各种网络，如何在硬件上将它们连接起来是实现Internet的基本保障。路由器在网络互联上起着至关重要的作用，通过路由器设备可以把不同的网络连接成一个范围更大的网络。整个Internet就是由路由器连接起来的众多计算机网络所组成的路由器，类似于一台计算机，它的基本功能就是连接同类或异类的网络，并能实现协议转换、路由选择及网络管理等。路由选择要依据一定的路由算法。通常，路由算法是以最短路径为原则。此外，即使某条线路瘫痪了，只要有迂回的线路存在，路由器也能控制通信数据通过其他线路到达目的地。

（2）分组交换技术

在Internet上的所有数据都以分组的形式传送，发送端将信息划分成数据分组后在Internet上传送，而接收端则将接收到的分组重新组装成原来的信息，分组交换技术使Internet上的计算机之间可以同时进行数据传输。

（3）客户机/服务器工作模式

Internet提供了多种信息服务，例如E-mail、FTP、WWW等，它们的工作模式都采用客户机/服务器模式。

在Internet中，提供服务的一方称为服务器，如E-mail服务器，访问该项目服务的一方称为客户机。服务器要运行相应的服务器程序，同样地，客户机也必须运行相应的客户端程序，如IE。

服务器由于提供服务的需要，必须随时准备好接收客户端发来的请求，因此作为服务器的计算机必须始终处于运行状态。

3．Internet的主要服务

互联网连接了分布在世界各地的计算机，并且按照统一的规则为每台计算机命名，制定了统一的网络协议TCP/IP来协调计算机之间的信息交换。任何人、任何团体都可以加入到互联网。对用户开放、对服务提供者开放是互联网获得成功的重要原因。TCP/IP协议就像是在互联网中使用的世界语言，互联网上的用户都使用TCP/IP协议，大家能方便地进行交谈。

一般来说，互联网可以提供以下主要服务。

（1）万维网（WWW）服务

WWW是环球信息网（World Wide Web）的缩写，中文译名为“万维网”。它可以通过简单的方法，把Internet上的现有资源连接起来，用户只要操纵鼠标器，就能够在Internet上查找已经建立的WWW服务器的所有站点提供的超文本、超媒体资源文档。

用户可以通过WWW服务浏览新闻、下载软件、购买商品、收听音乐、观看电影、网上聊天，在线学习等。

（2）电子邮件（E-mail）服务

电子邮件是Internet上使用最早的信息传递方式。电子邮件系统是在一些特定的结点计算机上运行相应的软件，使之充当“邮局”，用户可以使用这台计算机上的一个“电子邮箱”来收发信件。电子邮件系统可以传送文本、声音、图像、视频等信息。此外，还可用于查询信息。

（3）搜索引擎服务

可以帮助用户快速查找所需要的资料、想访问的网站、想下载的软件或者是所需要的商品。现在的许多搜索引擎网站都提供页面文字、图片、音乐等方面资料的搜索，例如Google、百度等。

（4）文件传输（FTP）服务

FTP是文件传输协议（File Transfer Protocol）的缩写。它是人们从互联网上获取远地主机文件的主要手段。把文件从客户端送往远程主机时，称为“文件上传”（Upload）；反之，称为“文件下载”（Download）。传送的文件可以是文本文件、可执行文件、声音文件、图像文件、数据压缩文件等。

FTP服务提供了一种实时的文件传输环境，可以通过FTP服务连接远程主机，进行文件的下载和上传。

（5）电子公告板（BBS）服务

提供一个在网上发布各种信息的场所，也是一种交互式的实时应用。通过BBS这种服务，用户可以发布信息、获取信息、收发电子邮件、与人交谈、多人聊天、就某个问题进行表决等。

（6）远程登录（Telnet）服务

远程登录就是在网络通信协议Telnet的支持下，用户通过Internet注册到网络上的另一台主机，分享该主机提供的资源和服务，感觉就像在该主机上操作一样，而用户的机器则作为该主机的虚拟终端。也就是说用户的机器仅是作为一台虚拟终端向远程主机传送击键信息并回显结果。

通过Telnet服务，只要拥有在互联网上某台计算机的账号，即可通过远程登录来使用该台计算机，就像使用本地计算机一样。

（7）新闻组（UseNet）服务

新闻讨论组是为用户在网上交流和发布信息提供的一种服务。存放新闻的服务器叫做新闻服务器，各服务器之间没有直接联系。Internet上的用户可对某个新闻服务器上的讨论话题发表见解。通过新闻组，用户既可以发表自己的意见，也可以领略别人的见解。

除了上面介绍的Internet常用服务外，还有一些其他服务，如文件检索（Archie）、分类目录（Gopher）、全局性分类目录（Veronica）、广域信息服务（WAIS）以及网上电话、网上传真等服务。

当用户要使用互联网提供的上述服务时，必须先接入互联网。所谓接入互联网，实际上是与已连接在Internet上的某台主机或网络进行连接。用户接入互联网前，都要联系一家Internet服务提供商（ISP），如网络中心、电信局等，并由ISP提供Internet入网连接和信息服务。

一般情况下，用户可以由以下几种方法接入互联网。

1．通过公共交换电话网接入互联网

所谓通过公共交换电话网（Public Switched Telephone Network，PSTN）接入互联网，是指用户计算机使用调制解调器通过普通电话与互联网服务提供商（Internet Service Provider，ISP）相连接，再通过ISP接入互联网。用户的计算机与ISP的远程接入服务器（Remote Access Server，RAS）均通过调制解调器与电话网相连。用户在访问互联网时，通过拨号方式与ISP的RAS建立连接，通过ISP的路由器访问互联网。在用户端，既可以将一台计算机直接通过调制解调器与电话网相连，也可以利用代理服务器将一个局域网间接通过调制解调器与电话网相连。

目前这种连接方式的最高速率为56Kb/s，已经达到香农定理确定的信道容量极限，这种速率远远不能够满足宽带多媒体信息的传输需求；但由于电话网非常普及，用户终端设备Modem很便宜，而且不用申请就可开户，只要家里有计算机，把电话线接入Modem就可以直接上网。因此，PSTN拨号接入方式比较经济，一般只适合于个人或小型企业使用，至今仍是网络接入的主要手段。

2．通过综合业务数字网接入互联网

ISDN（Integrated Service Digital Network，综合业务数字网）接入技术俗称“一线通”，它采用数字传输和数字交换技术，将电话、传真、数据、图像等多种业务综合在一个统一的数字网络中进行传输和处理。用户利用一条ISDN用户线路，可以在上网的同时拨打电话、收发传真，就像两条电话线一样。ISDN基本速率接口有两条64Kb/s的信息通路和一条16Kb/s的信令通路，简称2B D，当有电话拨入时，它会自动释放一个B信道来进行电话接听。

普通电话线上网的速率大多为40Kb/s左右，最多为56Kb/s；ISDN为64Kb/s，最大可到128Kb/s；模拟电话线只能传送模拟话音信号，只能提供单一的电话业务；而ISDN实现了用户线的数字化，可同时支持多种业务。ISDN可同时接入多个设备，但不能像模拟电话一样把电话机直接接到电话线上，而需要先接入一个被称为网络终端NT（Network Terminal）的设备（该设备是局端设备，一般由电信局提供），再接入电话机、传真机以及上网用的适配卡等。

3．通过非对称数字用户线（ADSL）接入互联网

非对称数字用户线（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）是xDSL家族中的一员。其非对称性特点尤其适合于开展上网业务，考虑到用户访问Internet时，主要是获取信息服务，而上传信息相对较少。ADSL技术在这种交互式通信中，它的下行线路可提供比上行线路更高的带宽，即上、下行带宽不相等，且一般都在1:10左右，这也就是ADSL为什么叫做非对称数字用户线的原因。同时，ADSL采用频分复用技术，可将电话语音和数据流一起传输，用户只需加装一个ADSL用户终端设备，通过分流器（话音与数据分离器）与电话并联，即可在一条普通电话线上同时通话和上网且两者互不干扰。它是目前几种主要的宽带网络接入方式之一。

ADSL方案的最大特点是不需要改造信号传输线路，完全可以利用普通铜质电话线作为传输介质，配上专用的Modem即可实现数据高速传输。ADSL支持的上行速率为640Kb/s～1Mb/s，下行速率为1Mb/s～8Mb/s，其有效的传输距离在3～5千米以内。在 ADSL接入方案中，每个用户都有单独的一条线路与ADSL局端相连，它的结构可以看作是星状结构，数据传输带宽是由每一个用户独享的。其优势在于可以充分利用现有的电话线网络，在线路两端加装ADSL设备即可为用户提供高带宽服务。由于不需要重新布线，因此降低了成本，进而减少了用户上网的费用。

ADSL的接入方式主要有以下两种。

• 专线入网方式：用户拥有固定的静态IP地址，24小时在线。

• 虚拟拨号入网方式：并非是真正的电话拨号，而是用户输入账号、密码，通过身份验证获得一个动态的IP地址，可以掌握上网的主动性。

4．通过Cable-Moden接入互联网

Cable-Modem（线缆调制解调器）是近两年开始试用的一种超高速Modem，它利用现成的有线电视（CATV）网进行数据传输，已是比较成熟的一种技术。随着有线电视网的发展壮大和人们生活质量的不断提高，通过Cable-Modem利用有线电视网络访问Internet已成为越来越受业界关注的一种高速接入方式。

Cable-Modem本身不单纯是调制解调器，它集Modem、调谐器、加/解密设备、桥接器、网络接口卡、虚拟专网代理和以太网集线器的功能于一身。它无须拨号上网，不占用电话线，可提供随时在线的永久连接。服务商的设备同用户的Modem之间建立了一个虚拟专网连接，Cable-Modem提供一个标准的10Base-T或10/100Base-T以太网接口，同用户的PC设备或以太网集线器相联。Cable-Modem的技术实现一般是从42MHz～750MHz电视频道中分离出一条6MHz的信道，用于下行传送数据。通常下行数据采用64QAM（正交调幅）调制方式，最高速率可达27Mb/s，如果采用256QAM，最高速率可达51Mb/s。

Cable-Modem连接方式可分为两种，即对称速率型和非对称速率型。前者的Data Upload（数据上传）速率和Data Download（数据下载）速率相同，都在500Kb/s～2Mb/s之间，后者的数据上传速率在500Kb/s～10Mb/s之间，数据下载速率为2Mb/s～40Mb/s。

5．通过无源光网络接入互联网

PON（无源光网络）技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式，上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树状、星状、总线状等拓扑结构，在光分支点不需要结点设备，只需要安装一个简单的光分支器即可，具有节省光缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点。

PON包括ATM-PON（APON，基于ATM的无源光网络）和Ethernet-PON（EPON，基于以太网的无源光网络）两种。无论是哪种方式，光纤接入都具有速度快、障碍率低、抗干扰性强等优点。虽然采用光纤接入方式的费用比上述的其他方式（如ADSL）要高得多，但是它可以很好地解决速度瓶颈问题。

6．通过局域网接入互联网

所谓通过局域网接入互联网，是指用户通过局域网，局域网使用路由器通过数据通信网与ISP相连接，再通过ISP接入互联网。数据通信网有很多种类型，例如DDN、ISDN、X.25、帧中继与ATM网等，它们均由电信部门运营与管理。用户端通常是有一定规模的局域网，例如一个企业网或校园网。

采用这种方式时，用户计算机通过网卡，利用数据通信专线（如电缆、光纤）连到某个已经与Internet相连的局域网上。通过局域网列入互联网的特点是：线路可靠，误码率低，数据传输速度快，适用于大业务量的网络用户使用。

1．什么是WWW

WWW起源于1989年3月，由欧洲量子物理实验室CERN（European Laboratory for Particle Physics）所发展出来的主从结构分布式超媒体系统。通过万维网，人们只要通过使用简单的方法，就可以很迅速方便地取得丰富的信息资料。由于用户在通过Web浏览器访问信息资源的过程中，无须去关心一些技术性的细节，而且界面非常友好，因而Web在Internet上推出以来受到了热烈的欢迎，走红全球，并迅速得到了爆炸性的发展。

长期以来，人们只是通过传统的媒体（如电视、报纸、杂志和广播等）获得信息。随着计算机网络的发展，人们想要获取信息，已不再满足于传统媒体那种单方面传输和获取的方式，而希望有一种主观的选择性。现在，网络上提供各种类别的数据库系统，如文献期刊、产业信息、气象信息、论文检索等。由于计算机网络的发展，信息的获取变得非常及时、迅速和便捷。

到了1993年，WWW的技术有了突破性的进展，它解决了远程信息服务中的文字显示、数据连接以及图像传递的问题，使得WWW成为Internet上最为流行的信息传播方式。现在，Web服务器成为Internet上最大的计算机群，Web文档之多、链接的网络之广，令人难以想象。可以说，Web为Internet的普及迈出了开创性的一步，是近年来Internet上取得的最激动人心的成就。

WWW采用的是客户/服务器结构，其作用是整理和储存各种WWW资源，并响应客户端软件的请求，把客户所需的资源传送到Windows 95（或Windows 98）、Windows NT、UNIX或Linux等平台上。

2．超文本（Hypertext）和超媒体（Hypermedia）

超文本和超媒体是WWW的信息组织形式。超文本是一种文本，它和书本上的文本是一样的。与传统的文本文件相比，它们之间的主要差别是，传统文本是以线性方式组织的，而超文本是以非线性方式组织的。这里的“非线性”是指文本中遇到的一些相关内容通过链接组织在一起，用户可以很方便地浏览这些相关内容。这种文本的组织方式与人们的思维方式和工作方式比较接近，如图5-1所示。

超文本中含有超级链接，用户在浏览文本信息的同时，随时可以选中其中的超级链接，进一步到指定位置访问相关信息。超级链接往往是上下文的关联词，是通过链接方式内嵌在页面中的文本或图形。单击Web页上的下划线文字或者高亮度图形，可以激活超文本或超媒体链接。单击超级链接可以转到另一个文档。

超媒体不仅可以包含文字而且还可以包含图形、图像、动画、声音和电视片断，这些媒体之间也是用超级链接组织的，而且它们之间的链接也是错综复杂的。

超媒体与超文本之间的不同之处是，超文本主要是以文字的形式表示信息，建立的链接关系主要是文句之间的链接关系。超媒体除了使用文本外，还使用图形、图像、声音、动画或影视片断等多种媒体来表示信息，建立的链接关系是文本、图形、图像、声音、动画和影视片断等媒体之间的链接关系。

3．主页（Home Page）

主页又叫网页，有时也称Web页。主页用于WWW服务进行信息的查询和浏览，文档扩展名为.HTML或.htm。“主页”是某一个Web结点的起始点，它就像一本书的封面或者目录，是个人或机构的基本信息页面。用户通过主页可以访问有关的信息资源。在WWW环境中，信息是以主页的形式出现的，这些主页是以超文本和超媒体格式编写的。通常将编写主页的语言称为HTML（HyperText Mark-up Language），即超文本标记语言，这是一种计算机描述语言，专门用来编写Web页。

4．URL与信息定位

URL是Uniform Resource Locators的缩写，即统一资源定位符。它是定位Web上信息的一种方式。这种方式简洁明了，准确地描述了信息所在的地点。用户可以通过使用URL在互联网上指定要访问哪种类型的服务器、哪一台服务器和哪个文件。如果用户希望访问某台WWW服务器中的某个页面，只要在浏览器中输入该页面的URL地址，就可以方便地浏览到该页面。这种方式叫做信息定位。用户通过URL定位，访问网路中提供的如下应用：http，ftp，gopher，telnet，news，E-mail等。

一般URL语法为：

<URL种类>://<user>:<password>@<host>:<port>/<url-path>

URL类别及应用举例如下：

china:8080

ftp://username:passw@ftp.sina

telnet://bbs.zsu.edu

telnet://username@bbs.zsu.edu

mailto:username@bbs.gdut.edu

语法中的port为主机对该类别应用功能所建立的监听端口号。一般主要的应用都有固定的号码，如http为80、ftp为21、telnet为23、gopher为70。若主机的设定为固定预设值，则指定URL地址时可加以省略，否则，务必要指明其port号码。

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）为URL类别中最主要的一种，为WWW中对于Hypertext（或Hypermedia）资料的传输协定。

5．浏览器

WWW浏览器是用来浏览互联网主页的工具软件。现在人们使用最多的浏览器软件是Netscape公司的Communicator和Microsoft公司的Internet Explorer。

WWW浏览器的功能非常强大，利用它可以方便地访问互联网上的各类信息，浏览器具有一个比Web服务器更为复杂的结构，包含几个大型的软件组件。从概念上讲，浏览器由一组客户、一组解释器和一个管理它们的控制器所组成。控制器形成了浏览器的中心部件。它解释单击鼠标事件和键盘输入事件，并且调用其他组件来执行用户指定的操作。例如，当用户键入一个URL或者单击一个超文本引用时，控制器调用一个客户从所需文档所在的远程服务器上取回该文档，并且调用解释器向用户显示该文档。每个解释器必须包含一个HTML解释器来显示文档，其他解释器是可选的。HTML解释器的输入由符合HTML语法的文档所组成，输出由位于用户显示器上的格式化文档组成。解释器通过将HTML规格转换成适合用户显示硬件的命令来处理版面细节。一般来说，用户通过Web浏览器可以完成以下功能：

• 查找。

• 通过按钮与菜单项来链接。

• 历史与书签的使用。

• 自由设定屏幕窗口。

• 选择起始页。

• 改变样式、字体与色彩。

• 查看内嵌图像与外部图像。

• 保存与打印主页。

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